心血管系の発生分化とその分子機構の解析

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09102005
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 矢崎 義雄 東京大学, 医学部・附属病院, 教授 (20101090)
• 研究分担者: 本田 浩章 東京大学, 医学部・附属病院, 助手 (40245064) ; 山崎 力 東京大学, 保健センター, 講師 (60251245) ; 塩島 一朗 東京大学, 医学部・附属病院, 医員 ; 栗原 裕基 東京大学, 医学部・附属病院, 助手 (20221947) ; 小室 一成 東京大学, 医学部・附属病院, 助手 (30260483)
• キーワード: 心筋細胞 / ホメオボックス / 発生 / ノックアウトマウス / トランスジェニックマウス / 平滑筋細胞 / 神経堤細胞 / エンドセリン

研究概要

1.心筋細胞の分化 CsxのノックアウトマウスにおいてHAND,CARP,MLC2V等いくつかの遺伝子のmRNAが特異的に低下していることが報告されている。HANDはbHLHをもつ転写因子であり、この遺伝子の欠損により心臓のloopingの異常が生じることが知られており、Csxの欠損マウスにおけるloopingの異常はHANDレベルの低下によると考えられている。CARPはアンキリンリピートをもつ蛋白で他の分子と会合することにより転写に関与すると考えられている。収縮蛋白としてMLC2Vは唯一発現の低下が認められたが、CARPはMLC2Vの転写に関与していることが知られている。これらの遺伝子が本当にCsxの下流に存在するか否かを、逆にCsxを過剰発現させたトランスジェニックマウスを作成してその発現を解析した。また前述したようにCsxの過剰発現により魚類や両生類では巨大な心臓や異所性の心筋塊が得られているが、ホ乳類においても同様な変化が認められるか否かをトランスジェニックマウスを用いて検討した。ヒトCSXを過剰に発現したトランスジェニックマウスの心臓は、形態学的に野生型と変化なく、心重量にも変化なかった。遺伝子発現レベルでは、現在までの解析では、心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)の発現が、トランスジェニックマウスにおいて野生型と比べ有意に増加していた。
2.平滑筋の分化 神経堤細胞の増殖・分化に対するET-1の効果を見るためにマウス9日胚より神経堤を分離し、コラーゲンゲル上で器官培養を行った。神経堤細胞の遊走を認めた後、これを適当な細胞間基質および培地条件下で単離・継代した。頭部神経堤細胞は、継代により平滑筋α-actin,SM-1陽性の細胞を含むectomesenchyme系の細胞への分化が観察され、ET-1 10-7M添加により、colony formationが促進された。一方、体幹部神経堤細胞の培養においてc-kit陽性細胞に着目すると、ET-1およびET-3により増殖促進とメラノサイトへの分化誘導が認められ、その効果はSteel factorとsynergisticに作用した。

研究成果

• [文献書誌] Yamazaki T,Komuro I, et al.: "Norepinephrine induces the Raf-1 kinase/mitogen-activated protein kinase cascade through both al-and bl-adrenoceptors." Circulation. 95(5). 1260-1268 (1997)
• [文献書誌] Kudoh S,Komuro I, et al.: "Angiotensin II stimulates JNK in cultured cardiac myocytes of neonatal rats." Circ.Res.80(1). 139-146 (1997)
• [文献書誌] Georgescu SP,Komuro I, et al.: "Downregulation of polo-loki kinase correlates with loss of proliferative ability of cardiac myocytes." J.Mol.Cell.Cardiol.29. 929-937 (1997)
• [文献書誌] Minamino T,kurihara H, et al.: "Endothelin convertingzyme (ECE-1) expression in the rat vascular injury model and human coronary atherosclerosis." Circulation. 95. 221-230 (1997)
• [文献書誌] Kurihara H,Kurihara Y, et al.: "The role of endothelin-1 in cardiovascular development." Ann NY Acad Sci. 811. 168-177 (1997)
• [文献書誌] Kuwaki T,Kurihara H, et al.: "Physiological role of brain endothelin in the central autonomic control : from neuron to knockout mice." Prog.Neurobiol.51. 545-579 (1997)
• [文献書誌] Komuro I, Shiojima I, et al.: "Human and murine cardiac-specific homeobox-containing genes. in "Cardiac Developmenta and Gene Regulation"" Yazaki Y.Excerpta Medica,Tokyo, 153 (1995)
• [文献書誌] Komuro I, Kurihara H, et al.: "Molecular cloning and characterization of human and Xenopus homologues of the Nkx 2.5 gene. in "Genetic control of heart development"" Richard P.Harvey,Eric N.Olson,Robert A.Schilz,Jennifer S.Altman.Human Frontier Science Program,Strasbourg, 189 (1997)